Kompensation von sättigungsbedingten Harmonischen in den Strömen feldorientiert geregelter Synchronmotoren: Untersuchungen am Beispiel einer permanentmagneterregten Maschine mit Einzelzahnwicklung

Cover......Page 1
Kompensation von sättigungsbedingten\rHarmonischen\rin den Strömen feldorientiert\rgeregelter Synchronmotoren......Page 4
ISBN 9783834809087......Page 5
Danksagung......Page 6
Inhaltsverzeichnis......Page 8
Abbildungsverzeichnis......Page 10
Tabellenverzeichnis......Page 14
1. Einleitung......Page 16
1.2. Aufbau der Arbeit......Page 18
1.3.1. Modelle zur Simulation elektrischer Maschinen......Page 19
1.3.2. Modelle elektrischer Maschinen fur¨ den Entwurf von Regelungen......Page 20
1.3.3. Regelung der Strome¨ elektrischer Maschinen und Stor¨ großenk¨ ompensation......Page 21
2.1. Einleitung......Page 24
2.3. Annahmen......Page 27
2.4. Modellstruktur......Page 28
2.4.1. Dynamisches Teilmodell......Page 30
2.4.2. Statisches Teilmodell......Page 32
2.4.2.1. Das magnetische Widerstandsnetzwerk......Page 33
2.4.2.2. Berechnung der Rotordurchflutung (Block 1a und 1b)......Page 37
2.4.2.3. Bestimmung der Widerstandswerte......Page 39
2.4.2.4. Aufstellen des Gleichungssystems aus dem magnetischen Widerstandsnetzwerk......Page 43
2.4.2.5. L¨osen des Gleichungssystems (Block 2)......Page 45
2.4.2.6. L¨osen des Gleichungssystems (Block 3)......Page 48
2.4.2.7. Berechnung der magnetischen Co-Energie (Block 2, 3)......Page 50
2.4.2.8. Berechnung des Drehmoments ¨ uber die magnetische Co-Energie......Page 54
2.5. Simulationsergebnisse und Veri.kation des Maschinenmodells......Page 57
2.5.1. Nominalparameter des Maschinenmodells......Page 65
3. Erweiterung des Grundwellenmodells um einen Oberwellenansatz......Page 66
3.1. Die permanentmagneterregte Synchronmaschine als allgemeiner ohmscher-induktiver Verbraucher in feldorientierten Koordinaten......Page 67
3.2. Erweiterung des allgemeinen Ansatzes......Page 70
3.3. Maschinenmodell fur¨ den Reglerentwurf......Page 72
4. Regelung......Page 76
4.1.1. Struktur der heutigen Regelung......Page 77
4.1.2. Die Stromregelung in feldorientierten Koordinaten......Page 79
4.1.3. Parametrierung der Stromregler......Page 80
4.1.4. Der Drehzahlregler und seine Parametrierung......Page 82
4.1.5. Sollstrombegrenzung......Page 83
4.1.6. Probleme der heutigen Regelung......Page 84
4.1.6.1. Reversieren ohne Zusatztr¨agheit (Messung)......Page 85
4.1.6.2. Fahrten bei konstanter Drehzahl mit hohem Drehmoment (Messung)......Page 86
4.2.1. Ziele und Randbedingungen der neuen Stromregelung......Page 88
4.2.2. Ansatz fur¨ eine Erweiterung der heutigen Stromregelung durch Filter......Page 89
4.2.2.1. Robustheit der filterbasierten Kompensation......Page 92
4.2.2.2. Simulationsergebnisse zur Regelung mit St ¨ orgr ¨oßenkompensationsfiltern......Page 93
4.2.2.3. Messergebnisse zur Regelung mit St ¨ orgr ¨oßenkompensationsfiltern......Page 96
4.2.2.4. Nachteile des Filters......Page 98
4.2.3. Ansatz fur¨ eine Erweiterung der heutigen Stromregelung durch Vorsteuerung......Page 100
4.2.3.1. Stabilit ¨at und Robustheit der Vorsteuerung......Page 102
4.2.3.2. Ermittlung der Kennfelder......Page 103
4.2.3.3. Simulationsergebnisse zur Kennliniengenerierung......Page 110
4.2.3.4. Messergebnisse zur Kennliniengenerierung......Page 117
4.2.3.5. Datenreduktion durch Ausgleichsfunktionen......Page 119
4.2.3.6. Beispiele zu Ausgleichsfunktionen......Page 120
4.2.3.7. Simulationsergebnisse zur Regelung mit vorsteuernder Kompensation der St ¨ orspannungen......Page 124
4.2.3.8. Messergebnisse zur Regelung mit vorsteuernder Kompensation der St ¨ orspannungen......Page 127
4.3. Auswirkungen der neuen Stromregelung auf den Wirkungsgrad der Maschine......Page 130
5. Zusammenfassung......Page 134
6. Ausblick......Page 136
A.1. Invertierbarkeit von F_ ξ......Page 138
A.2. Invertierbarkeit von F_η......Page 140
Literaturverzeichnis......Page 142